早熟收斂

早熟收斂

早熟收斂是遺傳演演算法中的一種現象。

簡介


一般稱之為“早熟”,是遺傳演演算法中的一種現象。指在遺傳演演算法早期,在種群中出現了超級個體,該個體的適應值大大超過當前種群的平均個體適應值。從而使得該個體很快在種群中佔有絕對的比例,種群的多樣性迅速降低,群體進化能力基本喪失,從而使得演演算法較早收斂於局部最優解的現象。
早熟收斂的本質特徵是指群體中的各個個體非常相似,群體的多樣性急劇減少,當前群體缺乏有效等位基因(最優解位串上的等位基因),在遺傳運算元作用下不能生成高階競爭模式。

詳解


當我們在某個演演算法上尋優求解時,不可避免的會有時所得到的解是局部最優解,如下圖:
早熟
早熟
此時,演演算法就進入局部最優解,由於演演算法的某方面限制,使得演演算法跳不出局部最優解的範圍。
我們稱這種現象為演演算法早熟。
在多維函數優化中更是如此,如下圖:
多維函數
多維函數
當演演算法早熟收斂時,我們要想辦法使其跳出局部最優,此時,可以添加隨機化特徵,或者添加擾動等。